高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析

为了了解下承式系杆拱结合桥的受力性能,根据武广客运专线某140m下承式钢箱系杆拱结合桥,设计制作1个比例尺为18的全桥试验模型,并对桥梁在全桥均布、半桥均布、全桥偏载、半桥偏载和超载共5种工况进行加载试验和分析。研究结果表明:在均布荷载作用下,半桥加载方式引起的竖向挠度约为全桥加载时的2倍;在偏载作用时,重载侧与轻载侧竖向挠度之比小于它们的荷载之比;在受力上,拱肋、系梁和纵梁的半桥均布加载都比全桥均布加载时更不利;对于横梁,端横梁梁端面内接近固结,其他横梁梁端面内接近铰结,面外弯曲问题则可通过采用箱型横梁和加大端横梁截面尺寸等措施加以缓解;刚性吊杆既受轴拉作用,也受弯曲作用,以端吊杆受力最为不利,设计时需引起注意;混凝土板的受力状态以第一系统引起的轴拉作用与竖向荷载引起的弯曲作用为主,采用3%以上的高配筋率时裂缝宽度能得到有效控制。     

下承式钢箱系杆拱桥主梁局部受力分析

对于下承式钢箱系杆拱桥来说,主梁是结构设计的关键部位。其受力性能对全桥的承载能力至关重要。因此有必要建立局部分析模型进行细部应力分析,得到主梁结构的局部应力分布特征及其传力特性,对该主梁的构造的做出综合评价。     

多跨斜拉-自锚式悬索组合体系桥全桥静力模型试验

为了验证多跨斜拉自锚式悬索协作体系桥梁结构的力学特性,以汉中西二环龙岗大桥为原型,依据静力相似理论,设计制作了1/20的全桥缩尺模型,重点研究了桥塔、主梁、拉索、吊杆的材料及截面设计原则,分析了它们在制造过程中的工艺难点及解决方法,制定了该类桥梁静力试验工况。结果表明：对弯压性质的模型试验,应采用截面的抗弯刚度和抗压刚度相似作为设计原则,受缩尺效应的影响,在试验前应全面考虑各材料选取、传感器的尺寸及位置等;成果可供以后类似工程模型试验提供借鉴;试验实测值与实桥换算的理论值吻合较好,模型桥反映的实桥受力特性良好。     

关于钢-混结合梁大边跨连续箱梁桥总体设计研究

边跨连续箱梁桥设计能提升桥梁建设的稳定性,促进我国建筑行业的优化发展.本文对钢-混结合梁大边跨连续箱梁桥的总体设计展开讨论,从设计的意义展开,提出了整体的应用措施.分析了结构设计的上下部及铺装,实现工程建设的合理性,从而为关注这一话题的人们提供参考.     

燃油火灾下钢-混组合连续箱梁破坏行为

针对燃油火灾与结构荷载联合作用导致钢结构桥梁在短时间内严重破坏甚至垮塌问题,研究燃油火灾环境中钢结构桥梁的破坏行为与耐火性能,基于两跨钢-混组合连续箱梁火灾试验,建立钢-混组合连续箱梁高温力学行为数值计算模型。分析不同荷载位置与受火位置下的结构变形、支座反力和主梁弯矩随受火时间的变化规律,剖析不同情况下钢-混组合连续箱梁的破坏机理,并提出了相应的耐火韧性增强方法。研究结果表明:钢-混组合连续箱梁单跨受火时其主梁变形受荷载位置影响较大,中支点受火时主梁不产生较大变形,仅在破坏时变形出现激增; 边支座反力先剧烈减小后增大,而中支座反力变化与之相反,受火初期由于主梁的热弯曲效应会在边支点处产生较大的上拔力,存在边支座脱空现象; 受火过程中主梁经历剧烈的内力重分布过程,中支点的负弯矩先在短时间内急剧增大,最终主梁由非受火区域承担更多的弯矩,中支点受火比跨中受火经历更剧烈的内力重分布; 主梁跨中受火时的破坏行为通常伴随着受火跨的大变形,中支点受火时的最终破坏是随着负弯矩区承载能力不断退化发生钢梁的突然压溃。对边支点采用拉拔支座或限位措施,并且对中支点进行受压区局部增强以及箱内横隔板加密,均能有效增强钢-混组合连续箱梁的耐火韧性。     

考虑温度和湿度变化的钢-混组合连续梁桥徐变效应分析

针对现有规范徐变模型中环境温度和相对湿度未根据实际温度和湿度变化而取固定值的问题,通过研究桥梁实际变化的环境温度和相对湿度,构建环境温度和相对湿度变化函数,嵌入CEB-FIP 90徐变模型,建立考虑混凝土桥梁实际工作环境的温湿变化徐变模型,并通过试验数据验证模型的正确性。研究结果表明：考虑温度和湿度变化的徐变系数与试验值更吻合;采用数值模拟的方法开展港珠澳大桥组合连续梁桥徐变效应分析,明确了成桥10 a间温度和湿度变化对组合连续梁桥的最大应力和长期变形的影响规律,温湿变化徐变模型计算的最大挠度比规范值大10%以上,这表明考虑温度和湿度变化计算徐变的必要性,为合理、可靠进行桥梁结构的徐变效应分析提供了一种新方法。     

客运专线刚架系杆拱桥受力状态研究

对刚架系杆拱桥作了全桥空间有限元分析、拱墩连接处局部空间有限元分析和1∶3缩尺模型试验.研究结果表明:刚架系杆拱桥的预应力混凝土主梁由于和系杆分离,其受力行为相当于弹性支承上的连续梁,较普通系杆拱桥有很大改善;钢箱拱肋受力行为与普通系杆拱桥类似;墩拱节点是刚架系杆拱桥的关键部位,永修特大桥墩拱节点由于采用了足够多的栓钉、PBL键和足够大的螺纹钢筋预压应力,结构牢固,承载力很大,传力顺畅;刚架系杆拱桥在客运专线上的应用是完全可行的.     

钢-混组合结构在桥梁中的若干应用

近年来公路建设正以前所未有的速度发展,随之而来,各种新型桥梁结构及材料应运而生。有着许多明显优点的钢-混组合结构正在越来越广泛的被运用到桥梁工程中。文章从工程实例出发,指出了它的若干应用。这些设计在保证桥梁结构安全、稳定的前提下,节约了造价,改善了工程的外观。     

考虑节点刚域影响的钢-混组合桁架梁桥行车动力响应分析

为研究节点刚域对钢-混组合桁架梁桥行车动力响应的影响规律,以某新建桥梁为例,利用自主开发的TRBF-DYNA软件开展列车-轨道-桥梁耦合系统振动响应研究.分别采用有限元方法建立考虑节点刚域的轨道-桥梁子系统整体三维模型;采用多刚体动力学方法建立31自由度车辆子系统模型,应用轮轨空间滚动接触模型模拟轮轨间可分离的接触关系.首先分析了节点刚域对桥梁自振特性的影响;继而研究了节点刚域和行驶线路对列车走行性以及桥梁整体和局部杆件动力响应的影响.结果表明:考虑节点刚域显著提高桥梁刚度;同时,桥梁的竖向振动位移峰值和加速度峰值减小30.00%~35.15%;钢腹杆内力显著提升,其中弯矩会增大90.41%~224.02%;但节点刚域对列车行车安全性指标影响较小.双线行车较单线行车引起的桥梁动力响应显著增强,其中横竖向加速度峰值将分别增大114.29%和100%;钢腹杆的应力有所增加,但并非成倍增加.建议在研究钢-混组合桁架梁桥行车动力响应时考虑节点刚域的影响.